//www.ballardstreet.com/17252R

Wi-Fi - 6对于物联网的优势

2022年8月31日,编辑器的选择电信,数据通信,无线,物联网

从物联网的角度来看,Wi-Fi开发人员已经认识到,更快并不总是所有Wi-Fi连接设备的最佳选择。在Wi-Fi - 6之前的几代中,提高原始吞吐量是主要目标。现在,一些关键性能指标(kpi)之间的权衡允许系统设计人员灵活地专注于其设计中重要的方面。图1显示了Wi-Fi - 6规范中的主要特性。虽然“省电”栏只显示一项,但其他栏中的功能也可以修改以省电。

图1。Wi-Fi - 6的主要特点包括省电。
图1。Wi-Fi - 6的主要特点包括省电。

降低功耗/延长物联网设备电池寿命

Wi-Fi - 6包括优化效率、提高吞吐量和/或降低功耗的技术,包括正交频分多址(OFDMA)、目标唤醒时间(TWT)和多用户多输入多输出(MU MIMO)。

OFDMA将20/40/80(甚至Wi-Fi 6E中的160)MHz通道划分为资源单元(RUs),这些资源单元又进一步划分为子载波。由于80mhz是以增加功耗为代价实现的,所以Wi-Fi 6中的20mhz模式可以节省功耗。这种节省对于物联网设备非常重要,因为物联网设备只需要非常高效地发送少量数据。例如,门锁只需要传送发生了正确的键盘输入。对于这种类型的信号传输来说,20mhz模式是物联网应用中Wi-Fi 6与Wi-Fi 5的区别之一。

通过行波管传输,接入点(AP)和基站设备协商特定的时间,当基站设备将处于清醒状态并准备接收来自AP的流量。该功能允许基站保持休眠模式的时间比前几代Wi-Fi长得多,从而降低了总体设备功耗。

以前,物联网设备必须按接入点指定的固定间隔(在大多数安装中为300毫秒)唤醒,以查看是否有任何流量。考虑一个窗口传感器,它很少提供任何新数据,除非有破损。通过行波管,传感器可以与网络通信,它只需要每三分钟唤醒一次来提供输入。否则,它会休眠,不传输数据,节省电力。接入点知道它不会接收到信息,但仍然认识到设备是存在的,并将在预先确定的时间与它通信。这个功能可以让设备休眠更长时间,节省大量的电力,因此电池作为电源将持续更长的时间。

休眠时间通常由系统设计者决定,以达到指定的电池寿命和用户体验。考虑到唤醒时间、要发送的数据量和发送的频率,对于特定类型的电池,可以相当准确地计算出所需的睡眠时间。这种额外的设计灵活性为下一代产品提供了新的选择,也是使用最新Wi-Fi 6规范的好处之一。

无线网络安全

物联网的另一个越来越重要的方面是安全,特别是在公共入侵发生和物联网设备,如监控摄像头,被黑的情况下。Wi-Fi 6包含并强制要求所有为Wi-Fi开发的最新安全功能。例如,Wi-Fi Protected Access (WPA)已经升级到WPA3,以提供Wi-Fi 6中最新的安全性并解决WPA2中的漏洞。安全性是如此重要,以至于一些老技术(如Wi-Fi 5)的规范现在也将WPA3作为认证的必填项。

Wi-Fi链路本身的安全性只是物联网设备的第一道防线。英飞凌提供的片上系统(SoC)产品和独立Wi-Fi设备提供了一系列丰富的功能,对创建真正安全的物联网产品至关重要。其中一个功能是验证运行在Wi-Fi芯片内部的固件(FW)的真实性。

虽然现在大多数cpu和mcu都提供信任根(RoT)和认证顶级系统映像的能力,但我们英飞凌认为,确保设备中的各个子系统提供额外的防御层同样重要。这种理念被称为纵深防御,其结果是一个明显更安全的系统。Wi-Fi芯片组固件的验证涉及一个信任的硬件根,以验证发送给它的任何图像的签名。验证Wi-Fi固件对于确保映像本身是真实的非常重要,即使主机系统受到损害。一旦确认固件的真实性,Wi-Fi设备将自行配置,只允许通过安全数字输入输出(SDIO)接口进行足够的访问,以执行数据传输,而不修改或篡改芯片上的内存或其他资源。Wi-Fi设备上提供受限访问控制的特定硬件为黑客关闭了另一条破坏芯片和系统安全的路径。

Wi-Fi - 6和Wi-Fi - 6E性能

最初在Wi-Fi - 5中引入的MU-MIMO允许Wi-Fi - 6同时将数据流定向到多个客户端,从而提高网络效率。通过MU-MIMO中使用的波束形成技术,天线将无线电信号传输到特定的设备。这可以提高数据速率并减少干扰。

Wi-Fi 6向后兼容Wi-Fi 2、3、4、5。然而,在旧版本中使用的2、4和5 GHz频段已经变得相当拥挤。由此产生的拥塞会影响物联网设备传输数据的能力。pre- fi - 6设备的存在也会阻碍Wi-Fi - 6节能能力的最大化发挥。因此,Wi-Fi 6的所有潜在好处可能都无法实现,因为它支持运行在5ghz频段的旧设备。

Wi-Fi 6E增加了在6ghz频段的操作。由于上一代Wi-Fi设备不会在这个频段上运行,因此访问介质的速度将会快得多。因此,与2、4和5 GHz频段相比,在介质上通信要高效得多,从而为物联网设备带来更高的整体功率效率。

英飞凌的所有物联网Wi-Fi - 6解决方案都将支持6ghz频段,因为这是用户能够充分实现Wi-Fi - 6好处的唯一途径。虽然这些设备支持所有三个频段,但在6ghz模式下,只有Wi-Fi - 6才能获得最佳性能。这个新开发的6 GHz频段使Wi-Fi 6E在网络效率和功耗方面实现了全部潜力,迈出了通往令人兴奋的目的地——未来的第一步。


信用(s)

由: EBV Electrolink
电话: +27 21 402 1940
传真: +27 21 419 6256
电子邮件: (电子邮件保护)
www: www.ebv.com

版权©新利18平台.保留所有权利。

Baidu